大学毕业设计磨矿分级过程自动控制系统的研究与设计.docx

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大学毕业设计磨矿分级过程自动控制系统的研究与设计

硕士学位论文

论文题目:

磨矿分级过程自动控制系统的研究与设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

3）其它

摘要

选矿工艺过程中的磨矿分级问题一直是国内外工程技术人员和专家们的研究对象，本文在分析国内外对磨矿分级过程自动控制研究现状的基础上，针对目前亟待解决的磨矿易出现的“胀肚”问题，主要从以下几个方面研究：

（1）根据磨矿分级的国内外研究现状，综合分析各方面的要求，通过比照液位计、磨音频谱分析仪、核子秤、浓度计、流量计及电动阀等硬件的技术指标和参数，结合磨矿分级工艺流程实际，采用了磨矿分级过程控制系统方案。

（2）绘制磨矿分级中给矿量的工艺流程图，根据控制系统的设计目标和设计原则，画出总体结构框图，包括上（下）位机、检测机构和执行机构。

（3）为了实现磨矿分级过程给矿量、磨矿浓度及粒度三大设定值的控制，在分析DCS系统基础上，对磨矿分级系统硬件进行选择和配置。

（4）利用winCC进行磨矿分级过程操作面板的设计,对设备硬件的配置及控制、控制参数、运行界面进行组态,界面包括历史资料归档、事故报警、故障判断、故障保护，构建人机界面实现整个系统的实时监控。

（5）利用西门子PLCS7-400，选择step7软件实现了D/A输出程序设计，对磨矿给矿量控制、磨矿浓度控制、自动加球控制、分级机溢流浓度的检测和控制进行了编程。

针对某矿山选矿厂磨矿分级过程研究并设计了整套控制系统，在生产实践中应用良好。

取得的成果可有效解决磨机运行效率不高等问题，对提高工作效率及稳定工艺指标具有较重要的现实意义。

关键词：

磨矿分级；给矿量；磨矿浓度；PLC

Abstract

Grindingandclassificationduringthebeneficiationprocesshasbeenthestudyofengineeringandtechnicalpersonnelandexpertsathomeandabroad.OnthebasisofAutomaticControlresearchstatusofgrindingandclassificationprocess,solvedfortheproneproblemofGrindingandclassification,thispaperstudiesmainlyfromthefollowingseveralaspects:

First,accordingtotheresearchstatusofgrindingandclassificationathomeandabroad,comprehensiveanalysisofthevariousdemands,bycomparingthetechnicalspecificationsofthespectrumanalyzer,nuclearscale,concentrationmeter,flowmeterandelectricvalve,andCombinationofgrindingandclassificationprocessoftheactualoperation,grindingandclassificationprocesscontrolsystemareprogrammed.

Second，theauthorshoulddrawthegrindingandclassificationtechnicsflowchart.Drawtheoverallblockdiagrambasedonthedesigngoalsanddesignprinciplesofcontrolsystem,includingupper（lower）bitmachine,testingandexecutingagencies.

Third, in order to control the amount of ore, grinding concentration and particle size of the three parameters in grind grading process,on the basis of analysis of the 

DCS system, select and configured the hardware about grind grading system.

Forth，UsingwinCCtodesigntheoperatorpanelofgrindgradingprocess.confabulatedtheinterfaceofhardwareconfiguredandcontrolofequipment,controlparameters,whichincludinghistoricaldataarchivingandaccidentalarm,faultdiagnosis,faultprotection,establishedhuman-mechanicalinterfacetorealizethereal-timesupervisoryoftheentiresystem.

Finally,making use of Siemens PLC S7-400, selecting step7 software to achieve the design of the D/A input and output programs, programming the detection and control of the amount of ore, grinding concentration ,grinding the ore grinding concentration, automatic ball-adding and the sorting machine overflow concentration.

Research and design a whole control system of grind grading for a mine concentrator, the application is well in practice. The results obtained can be an effective solution to the mill operating efficiency, and has important practical significance to improve the efficiency and stability of process criteria.

Keywords:

grindingclassification;grindingore;concentration;thePLC

第一章引言

1.1课题背景及研究意义

在矿山选矿生产的过程中，磨矿是生产流程当中的重要环节，磨机由出料部、给料部、回转部、传动部（小传动齿轮，减速机，电控，电机，）等部分组成，因其具备单个个体容量大、整体结构简单、出产量大并且破碎比例高、以及稳定性良好、连续运行等诸多优点，已经被首选为目前磨矿分级的设备，现在正被广泛地应用在以下行业：

水泥、选矿、采矿、陶瓷、化工与电力等[1][2]。

目前，在选矿厂的生产过程中存在的普遍问题是：

1、入磨矿量依赖于手动调节，受责任心和经验等人为因素的影响，操作波动比较大，很难保证入磨矿量稳定；2、给水量也依赖于人工调节，受矿量变化或供水压力等因素影响，球磨浓度很难控制稳定，进而影响作业效率，有时还甚至造成“胀肚”（矿水的比例严重失衡，如：

水过多称为“稀胀”，水过少则称“干胀”）等设备事故。

磨矿作业会直接影响磨矿产品质量（如：

粒度特性、磨矿产品的浓度、单体解离度等）以及选矿工艺过程中的处理能力，以及对后续生产工艺作业指标以至选矿厂的综合经济技术指标、效益指标都有着相当大得影响。

所以，把握好磨矿分级过程来调整磨矿过程中的一系列参数、对提高磨矿分级的效率与质量是对提高整个选矿厂的经济技术指标和效益指标有着长远的意义。

但是由于磨矿分级过程中出现的影响因素较多而且机理比